同步发电机定子内部故障暂态过程及对保护的影响

利用基于多回路法的凸极同步发电机定子绕组内部故障暂态过程仿真程序，讨论了定子支路电阻和阻尼支路电阻对故障暂态过程及稳态的影响，分析了同步发电机并网运行时定子绕组故障暂态过程中的单元件横差保护、裂相横差保护、完全纵差保护和不完全纵差保护的灵敏度，认为对于没有制动电流的单元件横差保护灵敏度在暂态过程中得到了提高，但对有制动电流的裂相横差、完全纵差和不完全纵差保护的灵敏度则需要具体分析。     

一种同杆并架双回线路精确故障定位算法的研究

现场中TV、TA、电缆以及保护装置等对电压、电流传输的时延,众多因素导致两端数据很难做到真正意义上的双端数据同步,因此寻找一种既能精确反映高压输电线路参数的真实情况,又不需要两端数据同步采样的实用的精确定位算法,具有很大的理论和实际意义。针对此情况,本文提出一种基于参数估计且原理上不受采样不同步影响的同杆并架双回线路的精确故障定位新算法。该算法采用分布参数线路模型,利用双端数据和六序分量法,并考虑对不准确线路参数识别的问题。EMTP仿真表明该算法的正确性和有效性。定位精度较高,且不受故障过渡阻抗、负荷电流和系统运行方式的影响,不需要双端数据同步,对不准确的线路参数具有较好的自适应能力。该算法具有一定的工程实用价值。     

基于最小二乘法的线路录波数据同步及故障测距

高压输电线路两侧故障录波装置由于自身子时钟存在误差,导致二者采集到的录波数据在时间上不同步,利用该数据进行故障测距的结果精度较差,无法为排除故障提供便利。为了充分利用故障录波数据,需对两端录波数据进行同步处理。文章阐述了目前工程中采用的差流法、相位法和启动时刻对时法原理及步骤,对其各自的性能进行了对比分析,在此基础上提出了一种基于最小二乘法,利用线路参数实现两端录波数据同步的方法,并将其应用于故障测距。通过PSCAD仿真数据和实际故障录波数据的验证可知利用最小二乘法对故障录波数据进行同步后,故障测距误差降低至1%,大大提升了结果的可靠性和可信性。     

基于电流信号包络线故障熵的超高压输电系统振荡中再故障识别算法

针对超高压输电系统振荡对距离保护的影响,提出一种用互差2p/3电角度的三点电流瞬时值提取三相电流包络线的近似算法,在此基础上利用各相电流包络线故障熵的差值变化特征来识别输电系统振荡中的再故障情况,使得距离保护的振荡闭锁装置能够在系统故障时及时开放保护。仿真实验表明该算法在纯振荡情况下可靠不误动,并且可以快速有效地识别系统振荡中发生的各种故障。该算法实现方便,计算量小,具有工程实用价值。     

基于测量阻抗变化轨迹智能识别的水轮发电机失磁保护

大型水轮发电机传统失磁保护无法反映复杂电网环境下各种扰动测量阻抗的变化，难以同时满足选择性和速动性。该文提出一种基于测量阻抗动态轨迹识别的数据驱动型失磁保护新方案，首先分析了蕴含大量系统运行信息的机端测量阻抗动态轨迹时序运动特征，从数据驱动的角度引入统计学描述轨迹时序特征分布，并利用最大相关-最小冗余算法（mRMR）提取关键特征以增强解释性。在此基础上构建兼顾全局与局部信息的多核支持向量机（MKLSVM）模型以提升模型的泛化能力，依据先验知识提出基于分类函数距离的双时窗判别原理以提高可靠性。通过简化等效水轮机输电系统和考虑不同电源接入的扩展系统对所提方案进行仿真验证，结果表明，保护方案在保证选择性的同时提高了速动性，并且在面对电网发生复杂变化时仍具有优良的适应能力。     

基于频域振荡模式的次/超同步分量可观可控分析

直驱风电机组接入弱交流电网时会引发电力系统的次/超同步振荡，产生的超同步分量幅值一般不同于次同步分量，具体产生机理缺少清晰解释。文中基于频域正负序耦合阻抗回路的振荡模式，定量分析了次/超同步分量的可观可控度，解释了次/超同步分量的可观可控规律。首先，建立直驱风电机组并网系统的频域正负序回路耦合阻抗方程，分析了次/超同步分量与正负序分量、dq分量之间的关系，解释了次/超同步分量幅值不相等的成因。然后，从定量的角度推导了次/超同步振荡模式在正负序分量、次/超同步分量上的可观可控度表达式，实现了次/超同步分量可观可控分析。最后，应用灵敏度的方法分析了影响次/超同步分量大小的参数，并针对理论分析结果进行了仿真验证。     

含负序电压支撑分布式电源的电网分区短路电流计算方法

高比例逆变型分布式电源接入电网后，考虑分布式电源影响的短路电流计算方法面临严重挑战。针对现有短路电流计算方法在处理高比例分布式电源电网时的不足，提出了一种计及故障期间分布式电源负序电压支撑策略的电网分区短路电流计算方法。首先分析了分布式电源低电压穿越期间主动负序电压支撑的必要性，分析电压跌落期间分布式电源的正负序输出特性，建立故障等值序分量受控电流源模型。根据电网中分布式电源的分布特点，基于多区域诺顿等值和节点撕裂法，将大规模电网分裂成多个含分布式电源分区子网和主电网，在每个分区子网内部通过迭代的方法得到分区子网的等效输出电流，将此电流传递给主电网，主电网根据此注入电流通过迭代的方法求解短路电流。通过分区子网与主电网之间的接口信息交互，实现了计及负序主动支撑策略下含高比例分布式电源接入大规模电网的快速短路计算。通过计算对比分析，验证了所提算法相对于传统含分布式电源全局迭代计算方法在收敛速度方面的优越性，并通过PSCAD仿真验证了计算的精确性。